budivel.ru Par mājas siltināšanu un apkuri.
Pēc ārējās pārbaudes kauls ir dzeltenā krāsā, gali ir pārklāti ar balti zilu skrimšļu. Ārpusē katram kaulam, izņemot locītavu virsmas, ir periosts, t.i., saistaudu membrāna.
Kaulu attīstības apstākļu atšķirība, iekšējā struktūra un veiktās funkcijas – tas viss nosaka kaulu formu daudzveidību.
Cauruļveida kauliem, gariem un īsiem, ir iegarena cilindriska daļa, ko sauc par ķermeni vai diafīzi. Katrā ķermeņa galā (diafīze) ir epifīze. Ir attiecīgi divas epifīzes. Diafīzes apvidū griezums (griezums) atklāj dobumu, pieaugušajiem piepildīts ar dzeltenām kaulu smadzenēm. Augļiem un jaundzimušajiem kaula dobuma nav, un diafīzē ir sarkanās kaulu smadzenes.
Sienu veido kaula cietā viela. Epifīzes gali ir masīvāki par diafīzi, un tos veido poraina viela, kuras šūnās ir sarkanās kaulu smadzenes. Cauruļveida kauli galvenokārt veido ekstremitāšu skeletu, kas nodrošina plašu kustību.
Sūkļveida kauli no ārpuses ir pārklāti ar plānu cietas vielas plāksni, un iekšpusē tie ir piepildīti ar porainas vielas plāksnēm. Viņiem nav kaulu smadzeņu dobuma, piemēram, cauruļveida kauliem. Sarkanās kaulu smadzenes atrodas mazās sūkļveida šūnās, kas atdalītas ar kaulu stariem, kas orientēti uz konkrēto kaulu iedarbojošā spēka virzienā.
Osteoporozes lūzumi rodas vietās, kur atrodas sūkļveida audi, un tās ir garo kaulu, skriemeļu, mazo plaukstas un iegurņa kaulu gala daļas. Sūkļains kauls ir īpaši uzņēmīgs pret osteoporozi.
Plakanajiem kauliem ir labi attīstītas kompaktas ārējās plāksnes, un starp tām ir neliels porainas vielas slānis.
Pneimatizētiem (gaisu nesošajiem) kauliem ir deguna blakusdobumi, kas sazinās ar deguna dobumu, un mastoidālā procesa šūnas sazinās ar bungādiņu.
Galvaskausa, mugurkaula, krūšu kaula, lāpstiņu, ribu un iegurņa plakanie kauli satur kaulu smadzenes, kurām ir asinsrades un imūnsistēmas funkcijas. Kauls piedalās vielmaiņā – nepieciešamības gadījumā organisms no tā izsūc minerālvielas (visbiežāk stresa apstākļos), un pēc tam ne vienmēr izdala. Galvaskausa kauli darbojas kā sūkņi, sadalot cerebrospinālo šķidrumu visā galvaskausā un mugurkaula kanālā. Kauliem ir dažādas īpašības: etmoīdā un frontālajos kaulos ir labirinti, ar kuru palīdzību tiek sasildīts gaiss. Kauli, īpaši īslaicīgo kaulu labirinti, var būt rezonatori, kas palīdz uztvert briesmu signālus.
Kaulos ir 3 veidu šūnas: osteoblasti, osteocīti un osteoklasti.
Osteoblasti(tās jau minējām) – jaunas kaulu šūnas. Tiem ir augstas enerģētiskās spējas, tie var izdalīt daudz dažādu enzīmu un atrodas staru veidā osifikācijas punktos kaulu virsējos slāņos. Pamazām stari aug visos virzienos, veidojot šūnu tīklu, kura šūnās ir asinsvadi un kaulu smadzeņu šūnas. Osteoblasti ražo olbaltumvielas un starpšūnu vielu, kas pēc tam tiek piesātinātas ar kalcija sāļiem.
Tātad viņi paši kļūst iesūkušies kaulu vielā un pārvēršas par osteocītiem.
Osteocīts- nobriedusi kaulu šūna. Osteocīti atrodas kaulu tīkla šūnās, ko ieskauj audu šķidrums, kā dēļ tie tiek baroti un attīrīti. Osteoklasti- lielas daudzkodolu šūnas. Osteoklasti kaulu apmaiņas procesā iznīcina kaulus un skrimšļus. Viņiem ir daudz izvirzījumu, un tas palielina osteoklastu un kaulu saskares laukumu.
Kaulu ārējais slānis ir kompakta viela, kas izskatās kā blīva, bet pēc griezuma - spīdīga plāksne. Cauruļveida kaulu korpusi ir veidoti no kompaktas vielas. Kompaktās vielas pamatā ir starpprodukta viela, kurā atrodas osteoni, kaula struktūrvienības. Kas tas ir? Osteons sastāv no 4 līdz 20 starpprodukta caurulēm, kas ievietotas viena otrā. Osteona centrā ir kanāls ar diametru 10-110 mikroni, caur kuru iet asins kapilārs. Osteonu garums ir orientēts perpendikulāri spiediena plaknei. Osteoni nesaskaras viens ar otru, starp tiem atrodas starpkalnu plāksnes, kas apvieno osteonus vienotā veselumā.
Katrs kauls satur milzīgu skaitu osteonu. Ciskas kaulā to ir aptuveni 3200 Ja pieņemam, ka vidēji katrs osteons sastāv no 12 caurulēm, tad augšstilba kaula diafīzē to būs 384 000, ievietoti viens otrā. Tāpēc ar šādu arhitektūru augšstilba kauls var izturēt slodzi no 750 līdz 2500 kg.
Kaula strukturālās īpašības nodrošina tā vislielāko izturību ar salīdzinoši nelielu materiāla daudzumu. Osteo caurulīšu skaits, biezums un forma (apaļa, ovāla, neregulāra) var mainīties muskuļu darba, spiediena un stiepšanās spēku vai citu ar profesiju, uzturu un vielmaiņu saistītu faktoru ietekmē. Osteonu pārstrukturēšana ietekmēs arī kaulu stiprumu. Kas nosaka šo kaulaudu spēka robežu, ir jābūt skaidram: kauli dažkārt piedzīvo diezgan lielas slodzes, piemēram, lecot no skriešanas starta vai no augstuma.
Sūkļveida viela atrodas zem kompaktās vielas un ir veidota no plāniem kaulu šķērsstieņiem, kuru malas atrodas perpendikulāri saspiešanas un spriegojuma līnijām. Šie šķērsstieņi savā starpā veido kolonnas, kas krustojas 90° leņķī un krustojas ar kaula garo asi 45° leņķī. Šķērsstieņi ir orientēti ar vienu galu spiediena spēku virzienā, bet otrs balstās uz kompakto kaula vielu. Tā rezultātā spēki tiek sadalīti divās daļās, kas ir spēka paralelograma malas, pa kuras diagonāli spēks tiek vienmērīgi sadalīts uz cauruļveida kaula sienām no jebkuras locītavas virsmas.
Apjomīgākā kaula daļa ir starpprodukta (bāzes) viela, kas ir osteoblastu produkts.
Augošā kaulā ir daudz osteoblastu, īpaši zem periosta un epifīzes skrimšļa zonā. Pieaugušam cilvēkam, kad kaulu augšana ir pabeigta, šīs šūnas atrodamas tikai kaulu audu atjaunošanas vietās (kaulu lūzumos un plaisās). Tādējādi katrā kaulā dažādos vecuma periodos ir noteikta kvantitatīva šūnu elementu kombinācija: osteoblasti, osteocīti un osteoklasti, kas rada jaunu kaula vielu, iznīcina veco un nodrošina kaulu apmaiņas stabilitāti.
Starpproduktu viela sastāv no kolagēna šķiedrām (organiskām) un minerālsāļiem (neorganiskiem), kas piesūcina kolagēna šķiedru saišķus. Organisko un neorganisko vielu kombinācija veido elastīgu un cietu struktūru.
Izmantojot kaulaudu struktūras piemēru, ir skaidri redzama struktūra un funkcija. Tas ir īpaši viegli pamanāms, ja kustību funkcija tiek traucēta vai mainīta. Šajā gadījumā notiek būtiska kompaktās un porainās vielas arhitektūras pārstrukturēšana. Samazinoties slodzei uz kaulu, dažas kaula plāksnes atrofējas un tiek arhitektoniski pārbūvētas un, otrādi, kaula slodzes palielināšanai ir veidojoša ietekme.
Nu, tievas sievietes, tagad ir skaidrs, kāpēc jums ir ieteicams nodarboties ar atlētisko vingrošanu? Kauliem nav pietiekami daudz svara, lai tie būtu stipri. Medicīnā ir šāds termins - "slimības attīstības risks". Runājot par osteoporozi, ir garš saraksts ar lietām, kas var palielināt šīs slimības iespējamību. Ja iespējams, mēs apsvērsim, kā tieši tas vai cits faktors var izraisīt osteoporozes rašanos, lai pēc tam jūs pats varētu izlemt, cik tas viss jums ir nozīmīgi. Apzināta pieeja ir iespējama, ja ir izpratne par būtību, un tieši tāda pieeja mums tagad ir vajadzīga.
Periosts ir kaula ārējā virsma (izņemot locītavu virsmas un cīpslu stiprinājumus), kas ir plāna (100-200 mikronu) plāksne. Periosts ir cieši piestiprināts pie kaula, jo tajā ir īpašas šķiedras, kas perpendikulāri iekļūst kompaktajā kaula vielā. Periosts sastāv no diviem slāņiem - ārējā un iekšējā. Ārējais slānis satur daudz kolagēna šķiedru, tostarp nervus, mazu artēriju pinumus, vēnas un limfas asinsvadus. Asinsvadi piešķir periostam rozā nokrāsu. Perosta šķiedru slānis atrodas blakus kaulam un satur osteoblastus, kas, kaulam augot biezumā, veido kopējās (vispārējās) starpprodukta ārējās plāksnes.
Pieauguša cilvēka dzīvā kaula sastāvā ir 50% ūdens, 15,75% tauku, 12,4% oseina (kolagēna šķiedras) un 21,85% neorganisko vielu. Žāvēts kauls sastāv no 1/3 organiskās un 2/3 neorganiskās vielas. Neorganiskās vielas ir dažādi sāļi (kaļķa fosfāts - 60%, kaļķa karbonāts - 5,9%, magnija sulfāts - 1,4%). Turklāt kauli satur dažādus ķīmiskos elementus. Minerālsāļi viegli izšķīst vājā sālsskābes vai slāpekļskābes šķīdumā. Šo procesu sauc par atkaļķošanu. Pēc šīs apstrādes kaulos paliek tikai organiskās vielas, saglabājot kaula formu. Tas ir porains un elastīgs, piemēram, sūklis. Kad organiskās vielas tiek atdalītas sadedzinot, kauls saglabā savu sākotnējo formu, bet kļūst trausls un viegli drūp. Tikai organisko un neorganisko vielu kombinācija padara kaulu cietu un elastīgu. Tās izturību ievērojami palielina kompaktās un porainās vielas sarežģītā arhitektūra.
Kauliem piemīt plastiskums un tie ir viegli pārbūvējami treniņu ietekmē (vēlams mēreni un regulāri), kas izpaužas kā osteonu skaita un kaulu plākšņu biezuma izmaiņas. Kaulu pārstrukturēšana notiek jaunu kaulu šūnu un starpšūnu vielu veidošanās dēļ osteoklastu kaulu iznīcināšanas fona apstākļos. Slodzes trūkums noved pie kaula vājuma un retināšanas. Kauls kļūst rupjš un daļēji rezorbējas – tā ir osteoporoze.
Tagad īsi apskatīsim kaulu audu rekonstrukcijas tehnoloģiju. Osteoklasti iznīcina kaulus pēc ķermeņa pieprasījuma, kad tam nepieciešams papildu kalcijs. Osteoklasti izdala īpašu vielu (skābi), kas izšķīdina veco kaulu. Šīs izšķīdināšanas rezultātā daudzas minerālvielas nonāk asinīs, tostarp kalcijs.
Kā jūs saprotat, šāda darba rezultāts ir dobums. To nevar atstāt šādi, un labošanas komanda tiek nodota citām šūnām (domāju, ka jūs jau uzminējāt, kuras) - osteoblastus. Osteoblasti vispirms izklāj iegūto dobumu ar kolagēnu, viskozu adhezīvu vielu (piemēram, pārklājot to ar līmi), un pēc tam no asinīm izvelk kalciju un citus mikroelementus, veidojot kristālus uz “līmes” virsmas. Tas viss pakāpeniski sacietē, pārvēršoties kaulos. Un pēc šāda darba osteoblasti pārstāj būt osteoblasti, tie zaudē savu aktivitāti, iegulst kaulos un no šī brīža tiek saukti par nobriedušām šūnām – osteocītiem. Viss rekonstrukcijas cikls ilgst no 3 līdz 6 mēnešiem, atklāti sakot, tas nenotiek ātri.
Ja osteoklasti dažādu iemeslu dēļ ir aktīvāki par osteoblastiem, tad kaulu rezorbcija ir nesalīdzināmi ātrāka nekā tā atjaunošanās. Tādā veidā tiek zaudēta kaulu viela. Vēlos uzzināt, kas var mainīt šūnu aktivitāti kaulu iznīcināšanas virzienā. Šī būtībā ir atbilde uz jautājumu, kāpēc šis nevajadzīgais mehānisms tiek iedarbināts osteoporozes rašanās gadījumā. Izdomāsim.
Kaulu audu atjaunošanas procesos ir iesaistīti daudzi faktori. Pirmkārt, tā ir endokrīnā sistēma. Parathormons – parathormons palielina kaulu iznīcināšanu, aktivizējot osteoklastus. Hormons kalcitonīns, kas tiek ražots vairogdziedzerī un kuram ir pretējs epitēlijķermenīšu efekts, pastiprina kaulu veidošanās procesus, stimulējot osteoblastu darbību. Tiroksīns, vairogdziedzera hormons, un kortizols, galvenais virsnieru dziedzeru hormons, palielina kaulu audu iznīcināšanas procesus. D vitamīnam ir noteikta loma kalcija metabolismā un līdz ar to arī osteoporozes attīstībā, kas ir iesaistīta kalcija uzsūkšanās regulēšanā zarnās.
Kādu lomu tajā spēlē sieviešu dzimuma hormoni? Un šī cēlā loma ir aizsargājoša, un tā tiek īstenota šādi.
1. Sieviešu dzimumhormoni var nomākt parathormona darbību.
2. Estrogēni spēj nomākt tiroksīna destruktīvo ietekmi uz kaulaudiem, pastiprinot tiroksīnu saistošā proteīna sintēzi, t.i., sieviešu dzimuma hormoni uz tiroksīnu iedarbojas netieši, caur īpašu proteīnu, kas spēj saistīt tiroksīnu un tādējādi padarīt to neaktīvu.
3. Osteoblastiem ir pret estrogēnu jutīgi receptori. Tas nozīmē, ka sieviešu dzimuma hormoniem ir iespēja tieši ietekmēt osteoblastus, un osteoblastu ir vairāk.
4. Estrogēni uzlabo kalcija atgriešanos kaulu audos.
Kopā ar oficiālās medicīnas viedokli ar prieku piedāvāju jums Novosibirskas I. A. Vasiļjevas dziednieka osteoporozes versiju.
Pastāv saikne starp kaulu un endokrīno dziedzeru. Kauli tiek iznīcināti, kad aizsargi ir novājināti, traumas, stress (augsts kortizola un parathormona līmenis).
Galvenie kaulu iznīcināšanas cēloņi ir:
1) galvaskausa, iegurņa un mugurkaula traumas;
2) mugurkaula pēctraumatiskā skolioze;
3) osteoporozes perēkļi, kas radušies traumas vietas tuvumā;
4) Parathormona līmeņa paaugstināšanās izraisa arī kalcija un magnija jonu samazināšanos asins serumā;
5) dzemdes kakla simpātisko mezglu, vairogdziedzera un epitēlijķermenīšu uztura traucējumi (dzemdes kakla skoliozes dēļ);
6) aizkuņģa dziedzera darbības pavājināšanās un insulīna līmeņa pazemināšanās;
7) iekaisuma perēkļi galvaskausa rajonā;
8) vēnu sastrēgums zarnu vēnās (no traumas cieš iegurņa kauli), aknās (cieš mugurkaula jostas daļa);
9) ilgstoši patoloģiski stāvokļi ar nelielu cirkulējošo asiņu daudzumu.
Lielākais kaulu ienaidnieks ir traumas. Traumas rezultātā pasliktinās paša kaula asinsrite: kaulā un blakus audos parādās iekaisuma perēkļi, un tas jau izjauc kontroles sistēmas darbību un visa organisma asins piegādi. Tad kaulam ne tikai trūkst asiņu, to apgrūtina cieša asins stagnācija, un kauls nesaņem to, kas tam būtu jāsaņem. Tad kauls zaudē funkciju un maina savu struktūru.
Lieta ir tāda, ka tieši pierobežas audi - kauli un epitēlijs - cieš no ievainojumiem (lūzumiem). Un tieši kauliem un epitēlijam lielākā mērā nekā citiem audiem ir raksturīga neapzināta regulēšana. Šī saistaudu reakcija rada vislielākās briesmas organismam.
Kā notiek kaulu minerālā blīvuma samazināšanas process?
Kalcijs tiek izskalots no kaula telpā ap kaulu. Orgāni, kuriem nepieciešams kalcijs, ir funkcionālās sistēmas jeb perēkļi (pseidoorgāni), un tie izdala atbilstošos enzīmus. Kaulu audu minerālais blīvums ir samazināts kaulos traumas vietā pie iekaisuma perēkļiem. Minerālvielu blīvums samazinās, jo iekaisuma perēkļi veicina kalcija “izskalošanos” no kaula. Šajā gadījumā kalcija atkritumi tiek izvadīti tieši starpšūnu vielā. Paaugstinās kalcija koncentrācija limfā, veidojas nierakmeņi un žultsakmeņi, uz kauliem aizaug kanāliņi un kapilāri. Attīstās spondiloartroze (starpskriemeļu atveres sašaurināšanās) un nervu sakņu saspiešana, kam seko nervu traucējumu attīstība.
Skelets, cita starpā, ir arī kalcija depo. Kad organismā viss ir kārtībā, kalcijs tiek lietots taupīgi. Taču izrādās, ka notiek savādāk.
3. nodaļa. Šis noslēpumainais kalcijs
Starp elementiem, kas veido mūsu ķermeni, kalcijs ieņem piekto vietu pēc četriem galvenajiem elementiem: oglekļa, skābekļa, ūdeņraža un slāpekļa. Nosaukums kalcijs cēlies no latīņu vārda “calke”, kas nozīmē “kaļķis” vai “mīksts akmens”. Tīrā veidā kalcijs ir balts metāls, kaļams un diezgan ciets. Kalcija atoma ārējā apvalkā ir divi valences elektroni, kas ir ļoti brīvi saistīti ar kodolu, tāpēc kalcijs dabā nav atrodams tīrā veidā. Biežāk tas ir atrodams kalcija karbonāta, sulfāta un fosfāta veidā. Marmors, kaļķakmens, krīts ir kalcija karbonāts. Stalaktīti un stalagmīti ir arī kalcija karbonāta veids. Pasaulē nav nevienas upes, jūras vai strauta, kurā nebūtu izšķīdināti kalcija sāļi. Ēģiptes piramīdas, Lielais Ķīnas mūris un baltais akmens Maskava tika būvētas no kaļķakmens un citiem elementiem.
70 kg smagas personas organismā ir aptuveni 1 kg kalcija. Lielākā daļa no tā atrodas kaulu un zobu audos, savukārt 99% kalcija atrodas kaulos, bet 1% cirkulē ķermeņa šķidrumos, un šī vērtība nekādā gadījumā neļauj to samazināt. Un, ja kalcijs nenāk no pārtikas vai neuzsūcas no tā, tas tiek iegūts no kaula bez mūsu atļaujas.
Dienas nepieciešamība pēc kalcija ir 0,5 g, bet praktiski nepieciešams 1 g, jo kalcijs tiek absorbēts par 50%, zarnās veidojot slikti šķīstošos fosfātus un taukskābju sāļus. Bērniem un grūtniecēm nepieciešams vairāk kalcija – līdz 2 g dienā.
Un tagad jūs uzzināsit par vienu pārsteidzošu atklājumu. Cilvēce jau sen ir meklējusi līdzekļus vēža apkarošanai, un 1967. gadā šāds līdzeklis tika iegūts. Izrādās, ka kalcijs var izārstēt vēzi. Otto Warburg saņēma Nobela prēmiju ķīmijā 1932. gadā par pierādījumu, ka vēža šūnas attīstās organismā tikai tad, ja asinīs nav pietiekami daudz skābekļa, kas nozīmē, ka ķermeņa šķidrumi kļūst skābi.
Vēlāk tika pierādīts, ka būtībā gandrīz visām cilvēku slimībām ir tieši šis pamatcēlonis: traucēts skābju-bāzes līdzsvars pret paskābināšanos. Un tad atliek atrast līdzekli, ar kuru varētu mainīt skābju-sārmu līdzsvaru, un notiktu neizbēgama pašatveseļošanās.
Acīmredzot jūs jau uzminējāt, ka šāds līdzeklis ir kaulu audu kalcijs, un tā galvenā loma organismā ir skābās vides sārmināšana.
Ir jēga atgādināt kalcija bioloģiskā loma organismā:
1) ir “celtniecības bloki” kaulu un zobu veidošanai;
2) sārmina organismu;
3) piedalās visu šūnu un visu audu augšanas un attīstības procesu regulēšanā;
4) ietekmē vielmaiņu;
5) regulē neiromuskulāro transmisiju;
6) piedalās asinsreces mehānismā;
7) piemīt pretiekaisuma iedarbība;
8) nodrošina organisma izturību pret ārējiem nelabvēlīgiem faktoriem: pēkšņām laikapstākļu izmaiņām un infekcijām.
Kad atmosfēras spiediens pazeminās, piemēram, organismam nepieciešams vairāk kalcija nekā parasti, lai uzturētu iekšējo līdzsvaru. Ja asinīs nav tā rezervju, to iegūst no kauliem.
Arheoloģiski konstatēts fakts, ka kromanjoniešu skeletos nav ne sāls nogulumu, ne osteoporozes. Kāpēc? Atbilde ir vienkārša - viņi ēda saknes, garšaugus, augļus, sēklas, vārdu sakot, viņu ēdiens nebija ne pārcepts, ne pārcepts.
Starp citu, ir pilnīgi bezjēdzīgi dzert pasterizētu pienu, cerot, ka tas papildinās kāroto ikdienas kalciju. Tur tas jau ir neorganisks, un tāpēc tas droši izies cauri visai zarnai, un tas ir labākajā gadījumā, bet tas var arī uzkavēties, izsārņojot ķermeni. Pienā kalcija ir pietiekami daudz, taču jādzer svaigs vai svaigpiens. Jogurti, kefīrs un citi piena produkti nav izņēmums. Ja jums tie patīk, tas ir lieliski, taču tiem nav nekā kopīga ar kalciju. Tāpēc normālai mazuļa augšanai ir nepieciešams mātes piens - tas satur tik daudz kalcija, cik bērnam nepieciešams, un tādā veidā, kurā tas viegli uzsūcas, it īpaši, ja māte neatstāj novārtā dārzeņus un augļus. Nu atcerēsimies – kalcijs uzsūcas tikai no tiem pārtikas produktiem, kas nav bijuši pakļauti termiskai apstrādei.
Kalcijs kopā ar fosforu veido kaulu audu pamatu. Tāpat kā kalcijs, gandrīz viss fosfors (85%) atrodas kaulos un zobos. Bet par fosfora trūkumu organismā ir lieki runāt. Problēma ir cita. Vidējā krievu uzturā ir 10 reizes vairāk fosfora, nekā nepieciešams ķermenim. Un viss būtu kārtībā, ja fosfora pārpalikums neizraisītu kalcija izdalīšanos. Atcerēsimies: osteoporoze jāārstē ne tikai ar kalcija uzņemšanu organismā, bet arī samazinot fosfora daudzumu uzturā.
Stroncija atoms vienmēr atrodas kalcija kristāliskajā režģī, tie ir līdzīgi kalcijam, piemēram, Siāmas dvīņi – viens bez otra vienkārši neeksistē. Bet stroncijs, pateicoties tā mobilitātei, cenšas atstāt kaulu audus, un rezultātā notiek kaulu deformācija, tāpat kā ar rahītu, un tāda pati irdenība kā ar osteoporozi.
Ar magniju ir tāds pats stāsts kā ar fosforu: kalcijs un magnijs ir sāncenši. Kalcija un magnija attiecībai jābūt 1:0,5. Magnija pārpalikums var izraisīt kalcija deficītu.
Attiecības ar kāliju ir šādas: uz 1 kalcija jonu asins plazmā jābūt 2 kālija joniem (attiecība 1: 2). Īpašas prasības pēc kālija nav noteiktas, taču ir novērots, ka cilvēkiem, kuri patērē daudz kālija, mugurkaula un gurnu kauli ir blīvāki.
Kalcija pavadonis ir jods. Zinātnieki to ir konstatējuši pavisam nesen. Tāpat zināms, ka pietiek 10 minūtes dienā pavadīt saulē, un tiks nodrošināts ar nepieciešamo D vitamīna daudzumu. Tieši šis D vitamīns ir nepieciešams kalcija uzsūkšanai zarnās. Šajā ziņā racionālāk ir lietot zivju eļļu, nevis sintētisko D vitamīnu: gan dabisko, gan ar jodu.
Šeit ir grāmatas ievada fragments.
Bezmaksas lasīšanai ir atvērta tikai daļa teksta (autortiesību īpašnieka ierobežojums). Ja grāmata jums patika, pilnu tekstu var iegūt mūsu partnera vietnē.
>> Skeleta-muskuļu sistēmas nozīme, tās sastāvs. Kaulu struktūra
§ 10. Skeleta-muskuļu sistēmas nozīme, tās sastāvs. Kaulu struktūra
Kādas kaula īpašības nodrošina tā vieglumu un izturību?
Kāpēc kaulu audi tiek klasificēti kā saistaudi?
Kaulu mikroskopiskā struktūra. Kompaktā kaula viela sastāv no mikroskopiskām šūnām un kanāliņiem, caur kuriem kaulā no periosta nonāk daudzi asinsvadi un nervi. Kaulu kanāliņu sienas ir izklātas ar radiāli izvietotu kaula plākšņu rindām (19. att.). Šī ir kaulu nešūnu viela. Nešūnu vielas klātbūtne ir raksturīga jebkuram saistaudam. Kaulu šūnas, kas veido šīs plāksnes, atrodas gar šo gredzenu ārējo perimetru.
Kaulu veidi.
Atkarībā no struktūras veida ir cauruļveida, poraini un plakani kauli.
Cauruļveida kauliem ir cilindru izskats ar sabiezinātiem malu galiem. Tie kalpo kā garas, spēcīgas sviras, pateicoties kurām cilvēks var pārvietoties telpā vai celt smagumus. Cauruļveida kaulos ietilpst pleca, apakšdelma, augšstilba kaula un stilba kaula kauli. Cauruļveida kauli ir pārklāti ar periostu, izņemot locītavu virsmas. Aiz periosta ir kompaktas, blīvas vielas slānis. Kaulu gala zonās kompaktā viela kļūst poraina, kas aizpilda kaulu galus. Kaula vidusdaļā nav sūkļainas vielas, ir kaulu smadzeņu dobums, kas piepildīts ar dzeltenām kaulu smadzenēm. Sarkanās kaulu smadzenes tiek uzglabātas porainā vielā kaula galā.
Cauruļveida kauli aug biezumā periosta dēļ. Tomēr kaulu masa palielinās tikai nedaudz, jo medulārā dobuma sienās ir šūnas, kas izšķīdina kaulu. Pateicoties abu šūnu sarežģītajam un koordinētajam darbam, tiek panākts optimāls kaulu stiprums ar minimālu svaru un materiāla patēriņu.
Cauruļveida kaulu garuma pieaugums notiek augšanas zonu dēļ un tiek pabeigts 20-25 gadu laikā. Augšanas zonas atrodas netālu no kaulu galiem. Tie sastāv no skrimšļa audiem, kurus kaulam augot aizstāj ar kaulaudiem.
Sūkļainiem kauliem uz virsmas ir diezgan plāna kompakta viela, zem kuras atrodas sūkļveida viela, kas pildīta ar sarkanām kaulu smadzenēm. Pie porainajiem kauliem pieder mugurkaula ķermeņu kauli, krūšu kauli, mazie roku un pēdu kauli. Būtībā porainiem kauliem ir atbalsta funkcija.
Plakanie kauli veic galvenokārt aizsargfunkciju.
Tās sastāv no divām paralēlām kompaktas vielas plāksnēm, starp kurām šķērsām kā sijas atrodas poraina viela. Plakanie kauli ietver kaulus, kas veido galvaskausa velvi.
Skelets, muskuļi, periosts, kompakts, porains kauls, medulārais dobums, sarkanās kaulu smadzenes, dzeltenās kaulu smadzenes; kaulu audi, kaulu plāksnes, šūnas, kas veido kaulu un izšķīdina kaulu; kaulu veidi: cauruļveida, poraini, plakani; cauruļveida kaulu augšanas zonas.
Kāpēc skelets un muskuļi tiek klasificēti kā viena orgānu sistēma?
Kādas ir skeleta un muskuļu atbalsta, aizsargājošās un motoriskās funkcijas?
Kāds ir kaulu ķīmiskais sastāvs? Kā uzzināt tā sastāvdaļu īpašības?
Paskaidrojiet, kāpēc kaulu izliekumi ir biežāk sastopami bērniem un lūzumi biežāk sastopami gados vecākiem cilvēkiem.
Apsveriet 18. attēlu, A, B un C. Salīdziniet to ar dabīgā kaula griezuma sagatavošanu. Atrodiet periostu, kompakto vielu, sūkļveida vielu, medulāro dobumu.
1. Aplūkosim 18. attēlu, B un C. Paskaidrojiet, kāpēc spožās vielas šķērsstieņi ir orientēti kaula saspiešanas un spriedzes spēku virzienā.
Laboratorijas darbi
Kaulu mikroskopiskā struktūra
Aprīkojums : mikroskops, pastāvīgais preparāts “Kaulaudi”.
Progress
1. Izmantojot mikroskopu, pārbaudiet kaulu audus nelielā palielinājumā. Izmantojot 19. attēlu, A un B, nosakiet: vai jūs domājat par šķērsgriezumu vai garengriezumu?
2. Atrodiet kanāliņus, caur kuriem izgāja asinsvadi un nervi. Šķērsgriezumā tie izskatās kā caurspīdīgs aplis vai ovāls.
3. Atrodiet kaulu šūnas, kas atrodas starp gredzeniem un izskatās kā melni zirnekļi. Viņi izdala kaulu vielas plāksnes, kuras pēc tam tiek piesātinātas ar minerālsāļiem.
4. Padomājiet par to, kāpēc kompakta viela sastāv no daudzām caurulēm ar spēcīgām sienām. Kā tas veicina kaulu stiprumu ar vismazāko nepieciešamo materiāla daudzumu un kaulu masu? Kāpēc gaisa kuģa korpuss ir izgatavots no izturīgām duralumīnija cauruļveida konstrukcijām, nevis no lokšņu metāla?
Kolosovs D.V., Mash R.D., Beljajevs I.N., 8. klase
Iesnieguši lasītāji no vietnes
Apskatīsim kaula struktūru. Katram kaulam ir blīva (kompakta) un poraina viela. Kompaktās un porainās vielas izplatība ir atkarīga no atrašanās vietas organismā un kaulu funkcijas.
Kompaktā viela atrodas tajos kaulos un tajās to daļās, kas veic atbalsta un kustības funkcijas, piemēram, cauruļveida kaulu diafīzē.
Vietās, kur ar lielu tilpumu nepieciešams saglabāt vieglumu un vienlaikus izturību, veidojas poraina viela, piemēram, cauruļveida kaulu epifīzēs. Sūkļaina viela ir atrodama arī īsos (sūkļainos) un plakanajos kaulos.
Kaulu ārējo slāni attēlo bieza (cauruļveida kaulu diafīzēs) vai plāna (cauruļveida kaulu epifīzēs, porainos un plakanos kaulos) plāksne. kompakta viela . Zem kompaktās vielas atrodas porains (trabekulārs) poraina viela, kas veidota no kaulu sijām ar šūnām starp tām, kas pēc izskata atgādina sūkli. Kaulu griezumos (sekcijās) skaidri redzams kaula struktūras raksts (1. att.). Cauruļveida kaulu diafīzes iekšpusē ir kaulu smadzenes
dobumā kas satur kaulu smadzenes. Kompaktā viela ir veidota no slāņainiem kaulaudiem, un to caurauž plāna sistēma barības vielu kanāliņi, no kuriem daži ir orientēti paralēli kaula virsmai, bet cauruļveida kaulos - gar to garo izmēru ( centrālais jeb Haversa kanāls), citi, perforējoši (Volkmann kanāli), - perpendikulāri virsmai. Šie kaulu kanāliņi kalpo kā turpinājums lielākiem barības vielu kanāliem, kas atveras uz kaula virsmas caurumu veidā, no kuriem viens vai divi ir diezgan lieli. Caur barības vielu atverēm kaulā artērija un nervs iekļūst tā kaula kanālu sistēmā un parādās vēna.
1. att. Kaulu struktūra (diagramma).
1 – poraina viela; 2 – kompaktā viela;
Centrālo kanālu sienas ir koncentriski izvietotas kaulu plāksnes plānu caurulīšu veidā, kas ievietotas viena otrā. Centrālais kanāls ar savā starpā ievietotu koncentrisku plākšņu sistēmu (4-20) ir kaula struktūrvienība un tiek saukta osteon vai Haversa sistēma (2. att.). Osteona diametrs ir 3-4 mm. Atstarpes starp osteoniem ir aizpildītas starpkalāras (starpposma, intersticiālas) plāksnes. Veidojas kompaktā kaula ārējais slānis ārējās apkārtējās plāksnes. Kaulu iekšējo slāni, kas ierobežo medulāro dobumu un pārklāj ar endosteumu (plāna un smalka membrāna, ko veido saistaudi un kas satur osteoblastus un kolagēna šķiedru saišķus), attēlo iekšējās apkārtējās plāksnes. Osteoni un interkalētas plāksnes veido kompaktu garozas kaulu, kas atgādina daudzslāņu "pīrāgu".
Kompakta kaula viela, kas sastāv no koncentriski izvietotām kaulu plāksnēm, ir labi attīstīta kaulos, kas pilda atbalsta funkciju un sviru (cauruļveida kaulu) lomu. Kauli, kuriem ir ievērojams tilpums un slodzes daudzos virzienos, galvenokārt sastāv no porainas vielas. No ārpuses tiem ir tikai plāna kompaktas kaula vielas plāksne [cauruļveida kaulu epifīzes, īsi (sūkļaini) kauli].
Sūkļains kauls sastāv no kaulu sijām, starp kurām ir šūnas. Sūkļveida vielu, kas atrodas starp divām kompaktas vielas plāksnēm galvaskausa velves kaulos, sauc par starpproduktu - diploe. Kompaktās vielas ārējā plāksne pie galvaskausa velves kauliem ir diezgan bieza un spēcīga, savukārt iekšējā ir plāna, trieciena rezultātā tā viegli saplīst, veidojot asas lauskas, tāpēc to sauc stikla plāksne. Sūkļainās vielas tievie kaulu šķērsstieņi (sijas, trabekulas) krustojas viens ar otru un veido daudzas šūnas, t.i. atrodas nevis nejauši, bet noteiktos virzienos, kuros kauls piedzīvo slodzes kompresijas un spriedzes veidā (3. att.).
Līnijas, kas atbilst kaulu staru orientācijai un ko sauc par saspiešanas un spriedzes līknēm, var būt kopīgas vairākiem blakus esošajiem kauliem. Šāds kaulu staru izvietojums leņķī viens pret otru nodrošina vienmērīgu muskuļu radītā spriedzes, spiediena un vilces pārnesi uz kauliem. Kaulu cauruļveida un arkveida struktūra nosaka maksimālo izturību ar vislielāko vieglumu un zemākajām kaula materiāla izmaksām. Katra kaula struktūra atbilst tā vietai ķermenī un mērķim, muskuļu vilces spēka virzienam, kas uz to iedarbojas. Jo vairāk kauls ir noslogots, jo lielāka ir to apkārtējo muskuļu aktivitāte, jo stiprāks ir kauls. Samazinoties muskuļu spēkam, kas iedarbojas uz kaulu, kauls kļūst plānāks un vājāks.
Papildus locītavu virsmām, kas pārklātas ar skrimšļiem, ir pārklāta kaula ārpuse periosts. Periosts ir plāna, izturīga saistaudu plāksne, kas ir bagāta ar asinīm un limfātiskajiem asinsvadiem un nerviem. Tajā ir divi slāņi: ārējā- nejaušs, interjers- dīgļu, kambiāls (osteogēns, kaulu veidojošs), tieši blakus kaulaudiem. Sakarā ar periosta iekšējo slāni veidojas jaunas kaulu šūnas ( osteoblasti), nogulsnējas uz kaula virsmas. Iekšējais slānis sastāv no smalkiem šķiedru saistaudiem, kas satur kolagēnu un elastīgās šķiedras. Šis slānis satur mazus asinsvadus un osteoblastus normālos apstākļos tiem nav osteogēnas funkcijas. Kad kauli ir lūzumi, tie tiek aktivizēti, iegūst tipisku osteoblastu formu un piedalās kaulu veidošanā. Perosta ārējais slānis ir veidots no blīviem saistaudiem, kas satur rupjus kolagēna šķiedru kūļus. Caur šo slāni iziet asinsvadi, un tam ar cīpslām tiek piestiprināti muskuļi un saites. Tādējādi, pateicoties periosta kaulu veidojošajām īpašībām, kauls aug biezumā.
Perforācijas šķiedras, kas ieiet dziļi kaulā, ir cieši savienotas ar kaulu.
Kaulu iekšpusē, kaulu smadzeņu dobumā un sūkļveida vielas šūnās, ir Kaulu smadzenes. Pirmsdzemdību periodā un jaundzimušajiem visi kauli satur sarkanās kaulu smadzenes, veicot asinsrades un aizsargfunkcijas. To attēlo retikulāru šķiedru un šūnu tīkls. Šī tīkla cilpas satur jaunas un nobriedušas asins šūnas un limfoīdos elementus. Nervu šķiedras un asinsvadi atzarojas kaulu smadzenēs. Pieaugušam cilvēkam sarkanās kaulu smadzenes atrodas tikai plakano kaulu porainās vielas šūnās (galvaskausa kauli, krūšu kauls, gūžas kaula spārni), porainajos (īsajos) kaulos un garo kaulu epifīzēs. Garo kaulu diafīzes medulārajā dobumā ir dzeltenās kaulu smadzenes, kas ir deģenerēta retikulāra stroma ar taukainiem ieslēgumiem. Kaulu smadzeņu masa veido 4-5% no ķermeņa svara, puse ir sarkanās kaulu smadzenes, bet otra puse dzeltenās.
2. att. Osteona struktūra.
1 - osteona plāksne; 2 - osteocīti (kaulu šūnas); 3- centrālais kanāls (osteona kanāls).
3. att. Kaulu trabekulu atrašanās vieta sūkļveida vielā (diagramma). (Ciskas kaula proksimālā gala nogriešana frontālajā plaknē.)
1 - kompresijas (spiediena) līnijas; 2- stiept līnijas.
Kaulam ir ļoti augsta plastiskums. Mainoties dažādiem spēkiem, kas iedarbojas uz kaulu, notiek kaulu restrukturizācija: palielinās vai samazinās osteonu skaits, mainās to atrašanās vieta. Tādējādi treniņiem, sporta vingrinājumiem un fiziskām aktivitātēm ir veidojoša ietekme uz kaulu un stiprina skeleta kaulus.
Ar pastāvīgu fizisko slodzi uz kaulu attīstās tā darba hipertrofija: kompaktā viela sabiezē, medulārais dobums sašaurinās. Mazkustīgs dzīvesveids, ilgstošs gultas režīms slimības laikā, kad muskuļu ietekme uz skeletu ir manāmi samazināta, noved pie kaula retināšanas un novājināšanās. Gan kompaktā, gan porainā viela tiek pārbūvēta, iegūstot rupju šūnu struktūru. Kaulu struktūras pazīmes tiek atzīmētas saskaņā ar profesionālo piederību. Kauliem piestiprināto cīpslu vilkšana noteiktās vietās izraisa izvirzījumu un bumbuļu veidošanos. Muskuļa piestiprināšana kaulam bez cīpslas, kad muskuļu kūlīši ir tieši ieausti periostā, uz kaula veidojas plakana virsma vai pat bedre.
Muskuļu darbības ietekme nosaka katra kaula raksturīgo virsmas reljefu un atbilstošo iekšējo struktūru.
Kaulu audu pārstrukturēšana ir iespējama divu procesu vienlaicīgas norises dēļ: veco, iepriekš izveidoto kaulaudu iznīcināšana (rezorbcija) un jaunu kaulu šūnu un starpšūnu vielas veidošanās. Kaulu iznīcina īpašas lielas daudzkodolu šūnas - osteoklasti(kaulu iznīcinātāji). Bojājošā kaula vietā veidojas jauni osteoni un jaunas kaulu sijas. Vienlaicīgi notiekošu procesu – rezorbcijas un kaula veidošanās – rezultātā mainās kaula iekšējā struktūra, forma un izmērs. Tādējādi kaula struktūru ietekmē ne tikai bioloģiskā izcelsme (iedzimtība), bet arī vides apstākļi un sociālie faktori. Kauls mainās atbilstoši fiziskās aktivitātes pakāpes un veiktā darba rakstura izmaiņām.
Apjomīgākā kaula sastāvdaļa ir starpprodukta (bāzes) viela, kas ir osteoblastu produkts. Uz plānām sekcijām vai plānām sekcijām zem mikroskopa atkaļķotajā kaulā var atšķirt dobumus, kas savienoti viens ar otru ar daudziem plāniem kanāliem. Šajos dobumos atrodas kaulu šūnas - osteocīti. Dobumi ir 20-50 mikronus gari, 8-15 mikronus plati un 5-9 mikronus biezi (30. att., A). Augošā kaulā ir daudz osteoblastu, īpaši zem periosta un epifīzes skrimšļa zonā. Pieaugušam cilvēkam, kad kaulu augšana ir pabeigta, šīs šūnas atrodamas tikai kaulu audu atjaunošanas vietās (piemēram, kaulu lūzumos un plaisās). Osteoblasti, tos piesūcinot starpkaulu viela, pārvēršas par osteocītiem (kaulu šūnām), kas atrodas iepriekšminētajos dobumos (30. att., B). Trešo kaulu šūnu veidu sauc par osteoklastiem. Tie spēj iznīcināt, izdalot enzīmus, izšķīdinot kolagēna šķiedras un minerālsāļus, kalcificētos skrimšļus un kaulu starpproduktu.
30. Kaulu audu uzbūve.
A - histoloģiskā sadaļa: 1 - kaulu šūnas; 2 - starpprodukta apļveida plāksnes; 3 - Haversijas kanāls asinsvada pārejai; B - kaulaudu sadaļa: 1 - kaulu šūnas; 2- starpprodukta kaulu viela; 3 - Haversijas kanāls.
Tādējādi katrā kaulā dažādos vecuma periodos ir noteikta kvantitatīva šūnu elementu kombinācija: osteoblasti, osteocīti un osteoklasti, kas rada jaunu kaula vielu, iznīcina veco un nodrošina kaulu apmaiņas stabilitāti.
Starpproduktu viela sastāv no kolagēna šķiedrām (organiskām) un minerālsāļiem (neorganiskiem), kas piesūcina kolagēna šķiedru saišķus. Organisko un neorganisko vielu kombinācija veido elastīgu un cietu struktūru.
Kaulos ir kompaktas (substantia compacta) un porainas (substantia spongiosa) vielas. Kompaktā viela no ārpuses pārklāj kaulu blīvas un spīdīgas plāksnes veidā, kad tas tiek griezts; No tā tiek veidota arī cauruļveida kaulu diafīze. Kaulu lielāko daļu veido starpviela, kas veido apļveida vispārējās (vispārējās) plāksnes ārpusē un iekšpusē, kas atrodas vairākās rindās, un starp tām atrodas osteoni (31. att.). Osteons sastāv no 4-20 starpprodukta caurulēm, kas ievietotas viena otrā. Osteona centrā ir kanāls ar diametru 10-110 mikroni, caur kuru iet asins kapilārs.
31. Osteona shēma (pēc Brensa).
1 - kaulu šūnas; 2 - starpprodukts; 3 - Haversijas kanāls.
Osteonu garums ir orientēts perpendikulāri spiediena plaknei. Plānās sekcijas polarizētā apgaismojumā parāda dažādas gaismas refrakcijas pakāpes kaulu caurulēs, kas veido osteonu. Tas ir saistīts ar faktu, ka oseina šķiedrām katrā caurulē ir atšķirīgs virziens. Osteoni nepieskaras viens otram. Starp tām ir starpkalāru plāksnes, kas apvieno visus osteonus vienā veselumā. Katrs kauls satur milzīgu skaitu osteonu. Ciskas kaulā to ir aptuveni 3200 Ja pieņemam, ka vidēji katrs osteons sastāv no 12 caurulēm, tad augšstilba kaula diafīzē to būs 384 000, ievietoti viens otrā. Tāpēc ar šādu arhitektūru augšstilba kauls var izturēt slodzi no 750 līdz 2500 kg. Kaulu struktūras arhitektoniskās īpatnības ar salīdzinoši nelielu nepieciešamo materiāla daudzumu nodrošina tā vislielāko izturību. Osteonu cauruļu skaits, biezums un forma (apaļa, ovāla, neregulāra) var tikt pārbūvēta muskuļu darba, spiediena un stiepšanās spēku vai citu ar profesiju, uzturu, vielmaiņu saistītu faktoru ietekmē normālos un patoloģiskos apstākļos. Osteonu arhitektūras pārstrukturēšana ietekmēs arī kaulu stiprumu. Kāds ir iemesls tik lielai kaulu audu stiprības robežai? Cilvēka dzīves laikā kauli dažkārt piedzīvo diezgan lielas slodzes, piemēram, skrienot vai augstuma lēcienus, sasitumus vai paātrinājumus, kuru laikā slodze uz kaulu palielinās vairākas reizes.
Kaula porainā viela ir veidota no plānām kaulu šķērsstieņiem, kuru malas atrodas perpendikulāri spiedes un spriedzes līnijām. Šie šķērsstieņi savā starpā veido kolonnas, kas krustojas 90° leņķī (32. att., A, B, C), un 45e leņķī tās krustojas ar kaula garo asi. Šķērsstieņi ir orientēti ar vienu galu spiediena spēku virzienā, bet otrs balstās uz kompakto kaula vielu. Rezultātā spēki tiek sadalīti divās komponentēs, kas ir spēku paralelograma malas, pa kuras diagonāli spēks vienmērīgi tiek sadalīts uz cauruļveida kaula sienām no jebkura locītavas virsmas punkta.
33. Spiediena spēku sadalījuma diagramma pa apakšējās ekstremitātes sūkļveida plāksnēm (pēc Tittel)
Līnijas, pa kurām ir orientētas kaulainās plāksnes porainajā vielā, turpinās no augšstilba kaula līdz stilba kaulam un pēc tam uz pēdu. Šeit kaula plāksnes ir orientētas pa līnijām arku formā, galiem balstoties uz papēža kaulu un pirkstu falangām, un stilba kaula sijas balstās pret šo arku izliekto daļu (32.a, 33. att.).
Izmantojot kaulaudu struktūras piemēru, ir skaidri redzama struktūra un funkcija. Īpaši viegli to pamanīt gadījumos, kad kustību funkcija tiek traucēta vai mainīta. Šajā gadījumā notiek būtiska kompaktās un porainās vielas arhitektūras pārstrukturēšana. Samazinoties slodzei uz kaulu, dažas kaula plāksnes atrofējas un tiek arhitektoniski pārbūvētas un, otrādi, kaula slodzes palielināšanai ir veidojoša ietekme.
32. Cauruļveida kaula porainās vielas arhitektūra.
A - augšstilba kaula proksimālā gala griezums; B - augšstilba kaula spožās vielas staru izvietojuma diagramma; B - krūšu skriemeļa horizontāls griezums.
32a. Pēdas rentgens.
1 - mediālais sphenoid kauls; 2 - plecu kauls; 3 - talus; 4 - stilba kauls; 5 - kaļķakmens; 6 - kubveida kauls; 7 - tarsāla kauli; 8 - falangas.
Viens no svarīgākajiem ķermeņa pielāgošanās aktiem videi ir kustība. To veic orgānu sistēma, kurā ietilpst kauli, to locītavas un muskuļi, kas kopā veido kustību aparātu. Visi kauli, kas savienoti viens ar otru ar saistaudu, skrimšļa un kaulaudu palīdzību, kopā veido skeletu. Skelets un tā savienojumi ir kustību aparāta pasīvā daļa, un kauliem piestiprinātie skeleta muskuļi ir tā aktīvā daļa.
Mācību par kauliem sauc osteoloģija, kaulu locītavu doktrīna - artroloģija, par muskuļiem - mioloģija.
Pieauguša cilvēka skelets sastāv no vairāk nekā 200 savstarpēji savienotiem kauliem (23. att.); tas veido cieto ķermeņa pamatni.
Skeleta nozīme ir liela. No tā struktūras iezīmēm ir atkarīga ne tikai visa ķermeņa forma, bet arī ķermeņa iekšējā uzbūve. Skeletam ir divas galvenās funkcijas: mehānisks Un bioloģiskā. Mehāniskās funkcijas izpausmes ir atbalsts, aizsardzība, kustība. Atbalsta funkciju veic, mīkstos audus un orgānus piestiprinot dažādām skeleta daļām. Aizsardzības funkcija tiek panākta, veidojot dobumus atsevišķās skeleta daļās, kurās atrodas dzīvībai svarīgie orgāni. Tādējādi smadzenes atrodas galvaskausa dobumā, plaušas un sirds atrodas krūškurvja dobumā, un uroģenitālie orgāni atrodas iegurņa dobumā.
Kustību funkcija ir saistīta ar kustīgu savienojumu vairumam kaulu, kas darbojas kā sviras un tiek virzīti ar muskuļiem.
Skeleta bioloģiskās funkcijas izpausme ir tā līdzdalība vielmaiņā, jo īpaši minerālsāļu (galvenokārt kalcija un fosfora), un līdzdalība hematopoēzē.
Cilvēka skelets ir sadalīts četrās galvenajās daļās: stumbra skelets, augšējo ekstremitāšu skelets, apakšējo ekstremitāšu skelets un galvas skelets - galvaskauss.
Kaulu struktūra
Katrs kauls (os) ir neatkarīgs orgāns ar sarežģītu struktūru. Kaulu pamats ir kompakta un poraina (trabekulāra) viela. Kaula ārpuse ir pārklāta ar periostu (periosts). Izņēmums ir kaulu locītavu virsmas, kurām nav periosta, bet tās ir pārklātas ar skrimšļiem. Kaulu iekšpusē ir kaulu smadzenes. Kauli, tāpat kā visi orgāni, ir aprīkoti ar asinsvadiem un nerviem.
Kompakta viela(substantia compacta) veido visu kaulu ārējo slāni (24. att.) un ir blīvs veidojums. Tas sastāv no stingri orientētām, parasti paralēlām kaulu plāksnēm. Daudzu kaulu kompaktajā vielā kaulu plāksnes veido osteonus. Katrs osteons (sk. 8. att.) ietver no 5 līdz 20 koncentriski izvietotām kaula plāksnēm. Tie atgādina cilindrus, kas ievietoti viens otrā. Kaulu plāksne sastāv no pārkaļķojušās starpšūnu vielas un šūnām (osteocītiem). Osteona centrā ir kanāls, caur kuru iet asinsvadi. Interkalētas kaulu plāksnes atrodas starp blakus esošajiem osteoniem. Kompaktās vielas virsējā slānī zem periosta atrodas ārējās vispārējās jeb kopējās kaula plāksnes, un tās iekšējā slānī medulārās dobuma pusē ir iekšējās vispārējās kaula plāksnes. Interkalārās un vispārējās plāksnes nav daļa no osteoniem. Ārējās kopējās plāksnēs ir kanāli, kas tos perforē, pa kuriem trauki no periosta nonāk kaulā. Dažādos kaulos un pat dažādās viena kaula daļās kompaktās vielas biezums nav vienāds.
Sūkļaina viela(substantia spongiosa) atrodas zem kompaktās vielas, un tai ir tievu kaulu šķērsstieņi, kas savijas dažādos virzienos un veido sava veida tīklu. Šo šķērsstieņu pamatā ir slāņveida kaulaudi. Sūkļainās vielas šķērsstieņi ir sakārtoti noteiktā secībā. To virziens atbilst saspiešanas un spriedzes spēku iedarbībai uz kaulu. Saspiešanas spēku nosaka spiediens, ko uz kaulu iedarbojas cilvēka ķermeņa svars. Stiepes spēks ir atkarīgs no aktīvās muskuļu vilkšanas, kas iedarbojas uz kaulu. Tā kā abi spēki iedarbojas uz 1 kaulu vienlaicīgi, šķiedrveida šķērsstieņi veido vienu staru sistēmu, kas nodrošina, ka šie spēki tiek vienmērīgi sadalīti pa visu kaulu.
Perioste(periosteum) (periosteum) ir plāna, bet diezgan spēcīga saistaudu plāksne (25. att.). Tas sastāv no diviem slāņiem: iekšējā un ārējā (šķiedru). Iekšējo (kambiālo) slāni attēlo irdeni šķiedru saistaudi ar lielu skaitu kolagēna un elastīgo šķiedru. Tas satur asinsvadus un nervus, kā arī satur kaulus veidojošās šūnas - osteoblastus. Ārējais (šķiedru) slānis sastāv no blīviem saistaudiem. Kaulu barošanā ir iesaistīts periosts: no tā caur kompaktās vielas caurumiem iekļūst asinsvadi. Sakarā ar periosta, jaunattīstības kauls aug biezumā. Lūzot kaulu, aktivizējas periosta osteoblasti, kas piedalās jaunu kaulaudu veidošanā (lūzuma vietā veidojas kalluss). Periosts ir cieši savienots ar kaulu caur kolagēna šķiedru kūļiem, kas no periosta iekļūst kaulā.
Kaulu smadzenes(medulla ossium) ir hematopoētisks orgāns, kā arī barības vielu depo. Tas atrodas visu kaulu porainās vielas kaulu šūnās (starp kaulu šķērsstieņiem) un cauruļveida kaulu kanālos. Ir divu veidu kaulu smadzenes: sarkanā un dzeltenā.
Sarkanās kaulu smadzenes- smalki retikulāri audi, ragaini ar asinsvadiem un nerviem, kuru cilpās atrodas hematopoētiskie elementi un nobriedušas asins šūnas, kā arī kaulu šūnas, kas iesaistītas kaulu veidošanās procesā. Nobriedušas asins šūnas, veidojoties, iekļūst asinsritē caur relatīvi plašu asins kapilāru sieniņām ar spraugām līdzīgām porām, kas atrodas kaulu smadzenēs (tos sauc par sinusoidālajiem kapilāriem).
Dzeltenas kaulu smadzenes sastāv galvenokārt no taukaudiem, kas nosaka tā krāsu. Ķermeņa augšanas un attīstības periodā ar vecumu kaulos dominē sarkanās kaulu smadzenes, tās daļēji aizstāj ar dzeltenām krāsām. Pieaugušam cilvēkam sarkanās kaulu smadzenes atrodas sūkļveida vielā, bet dzeltenās kaulu smadzenes atrodas cauruļveida kaulu kanālos.
Saskaņā ar mūsdienu koncepcijām sarkanās kaulu smadzenes, kā arī aizkrūts dziedzeris tiek uzskatīti par hematopoēzes (un imunoloģiskās aizsardzības) centrālajiem orgāniem. Sarkanajās kaulu smadzenēs no hematopoētiskajām šūnām veidojas sarkanās asins šūnas, granulocīti (granulēti leikocīti), asins trombocīti (trombocīti), kā arī B limfocīti un T limfocītu prekursori. T-limfocītu prekursori pa asinsriti pārvietojas uz aizkrūts dziedzeri, kur tie pārvēršas par T-limfocītiem. B- un T-limfocīti no sarkanajām kaulu smadzenēm un aizkrūts dziedzeriem nonāk perifērajos asinsrades orgānos (limfmezglos, liesā), kur vairojas un antigēnu ietekmē transformējas aktīvās šūnās, kas piedalās aizsargreakcijās.
Kaulu ķīmiskais sastāvs. Kaulu sastāvā ietilpst ūdens, organiskās un neorganiskās vielas. Organiskās vielas (osīns u.c.) nosaka kaula elastību, bet neorganiskās vielas (galvenokārt kalcija sāļi) nosaka tā cietību. Šo divu veidu vielu kombinācija nosaka kaulu stiprumu un elastību. Organisko un neorganisko vielu attiecība kaulos mainās līdz ar vecumu, kas ietekmē to īpašības. Tādējādi vecumdienās kaulos samazinās organisko vielu saturs, un palielinās neorganisko vielu daudzums. Tā rezultātā kauli kļūst trauslāki un jutīgāki pret lūzumiem.
Kaulu attīstība
Kauli attīstās no embrionālajiem saistaudiem – mezenhīma, kas ir vidējā dīgļu slāņa – mezodermas – atvasinājums. Savā attīstībā tie iziet trīs posmus: 1) saistaudi (membranozi), 2) skrimšļi, 3) kauli. Izņēmums ir atslēgas kauls, galvaskausa jumta kauli un lielākā daļa galvaskausa sejas daļas kaulu, kas savā attīstībā apiet skrimšļa stadiju. Kaulus, kas iziet cauri diviem attīstības posmiem, sauc par primārajiem, un trīs posmus sauc par sekundāriem.
Pārkaulošanās process (26. att.) var notikt dažādos veidos: endesmāli, enhondrāli, perihondrāli, periosteāli.
Endesmāla pārkaulošanās notiek nākotnes kaula saistaudos osteoblastu darbības dēļ. Anlagas centrā parādās osifikācijas kodols, no kura osifikācijas process izplatās radiāli pa visu kaula plakni. Šajā gadījumā saistaudu virspusējie slāņi tiek saglabāti periosta (periosteum) formā. Šādā kaulā var noteikt šī primārā osifikācijas kodola atrašanās vietu tuberkula formā (piemēram, parietālā kaula tuberkula).
Enhondrālā pārkaulošanās notiek topošā kaula skrimšļa leņķa biezumā osifikācijas fokusa veidā, un skrimšļa audi tiek sākotnēji pārkaļķoti un netiek aizstāti ar kauliem, bet tiek iznīcināti. Process izplatās no centra uz perifēriju un noved pie porainas vielas veidošanās. Ja līdzīgs process notiek otrādi, no skrimšļa kaula rudimenta ārējās virsmas līdz centram, tad to sauc par perihondrālo pārkaulošanos, kurā aktīvā loma ir perihondrija osteoblastiem.
Tiklīdz ir pabeigts skrimšļa kaula atkaulošanās process, periosta dēļ tiek veikta turpmāka kaulu audu nogulsnēšanās gar perifēriju un to biezuma palielināšanās (periosteālā pārkaulošanās).
Dažu kaulu skrimšļa anlagēna pārkaulošanās process sākas intrauterīnās dzīves 2. mēneša beigās, un visos kaulos tas pilnībā beidzas tikai līdz cilvēka dzīves otrās desmitgades beigām. Jāņem vērā, ka dažādas kaulu daļas nepārkaulojas vienlaicīgi. Vēlāk nekā citi skrimšļa audi tiek aizstāti ar kauliem cauruļveida kaulu metafīzes zonā, kur notiek kaulu augšana garumā, kā arī muskuļu un saišu piestiprināšanas vietās.
Kaulu forma
Pamatojoties uz to formu, ir gari, īsi, plakani un jaukti kauli. Garos un īsos kaulus atkarībā no iekšējās struktūras, kā arī attīstības īpatnībām (osifikācijas process) var iedalīt cauruļveida (garos un īsos) un porainos (garos, īsos un sezamoīdos).
Cauruļveida kauli veidota no kompaktas un porainas vielas, un tiem ir medulārais dobums (kanāls). No tiem garie ir kustību sviras un veido ekstremitāšu proksimālās un vidējās daļas (plecu, apakšdelma, augšstilba, apakšstilba) skeletu. Katrā garajā cauruļveida kaulā ir vidusdaļa - diafīze, vai ķermenis un divi gali - epifīzes(kaulu zonas starp diafīzi un epifīzēm sauc metafīzes). Īsi cauruļveida kauli ir arī kustības sviras, kas veido ekstremitāšu distālo daļu (metakarpus, pleznas, pirkstu) skeletu. Atšķirībā no garajiem cauruļveida kauliem tie ir monoepifīzes kauli - tikai vienai no epifīzēm ir savs pārkaulošanās kodols, un otrā epifīze (kaula pamatne) pārkaulojas, jo šis process izplatās no kaula ķermeņa.
Sūkļaini kauli Tiem ir pārsvarā poraina struktūra, un tie no ārpuses ir pārklāti ar plānu kompaktas vielas kārtu (tiem iekšā nav kanāla). Pie gariem porainiem kauliem pieder ribas un krūšu kauls, bet īsajos – skriemeļi, plaukstas kauli utt. Šajā grupā var ietilpt arī sezamveida kauli, kas veidojas muskuļu cīpslās dažu locītavu tuvumā.
Plakanie kauli sastāv no plānas porainas vielas slāņa, kas atrodas starp divām kompaktas vielas plāksnēm. Tajos ietilpst daļa no galvaskausa kauliem, kā arī plecu lāpstiņas un iegurņa kauli.
Jauktie kauliņi- tie ir kauli, kas sastāv no vairākām daļām, kurām ir atšķirīga forma un attīstība (galvaskausa pamatnes kauli).
Kaulu savienojumi
Kaulu savienojumus iedala divās galvenajās grupās: nepārtrauktie savienojumi - sinartroze un pārtrauktie savienojumi - diartroze (27. att.).
Sinartroze- tie ir kaulu savienojumi caur nepārtrauktu audu slāni, kas pilnībā aizņem atstarpes starp kauliem vai to daļām. Šīs locītavas, kā likums, ir neaktīvas un rodas, ja viena kaula pārvietošanās leņķis attiecībā pret otru ir mazs. Dažās sinartrozēs nav mobilitātes. Atkarībā no audiem, kas savieno kaulus, visas sinartrozes iedala trīs veidos: sindesmoze, sinhondroze un sinostoze.
Sindesmozes, vai šķiedru savienojumi, ir nepārtraukti savienojumi, izmantojot šķiedru saistaudus. Visizplatītākais sindesmozes veids ir saites. Sindesmozes ietver arī membrānas (membrānas) un šuves. Saites un membrānas parasti ir veidotas no blīviem saistaudiem un ir spēcīgi šķiedru veidojumi. Šuves ir salīdzinoši plāni saistaudu slāņi, caur kuriem gandrīz visi galvaskausa kauli ir savienoti viens ar otru.
Sinhondrozes, vai skrimšļa locītavas, ir savienojumi starp kauliem, izmantojot skrimšļus. Tie ir elastīgi saplūšanas veidi, kas, no vienas puses, nodrošina mobilitāti, un, no otras puses, absorbē triecienus kustību laikā.
Sinostoze- fiksētas locītavas ar kaulaudu palīdzību. Šāda savienojuma piemērs ir krustu skriemeļu saplūšana monolītā kaulā - krustu kaulā.
Cilvēka mūža garumā viena veida nepārtrauktas saiknes var aizstāt ar citu. Tādējādi dažas sindesmozes un sinhondrozes tiek pārkaulotas. Ar vecumu, piemēram, notiek šuvju pārkaulošanās starp galvaskausa kauliem; bērnībā esošās sinhondrozes starp krustu skriemeļiem pārvēršas sinostozēs utt.
Starp sinartrozi un diartrozi ir pārejas forma - hemiartroze (puslocītava). Šajā gadījumā skrimšļa centrā, kas savieno kaulus, ir šaura sprauga. Hemiartroze ietver kaunuma simfizi - savienojumu starp kaunuma kauliem.
Diartroze, vai locītavas(cietās jeb sinoviālās locītavas) ir pārtrauktas kustīgas locītavas, kuras raksturo četru galveno elementu klātbūtne: locītavas kapsula, locītavas dobums, sinoviālais šķidrums un locītavu virsmas (28. att.). Locītavas (articulationes) ir visizplatītākais locītavu veids cilvēka skeletā; tie veic precīzas izmērītas kustības noteiktos virzienos.
Locītavu kapsula ieskauj locītavas dobumu un nodrošina tā hermētiskumu. Tas sastāv no ārējām – šķiedru un iekšējām – sinoviālajām membrānām. Šķiedru membrāna saplūst ar locītavu kaulu periostu (periosteum), un sinoviālā membrāna saplūst ar locītavu skrimšļa malām. Sinoviālās membrānas iekšpuse ir izklāta ar endotēlija šūnām, kas padara to gludu un spīdīgu.
Dažās locītavās kapsulas šķiedru membrāna vietām kļūst plānāka, un sinoviālā membrāna šajās vietās veido izvirzījumus, ko sauc par sinoviālajām bursām jeb bursām. Tie parasti atrodas blakus locītavām zem muskuļiem vai to cīpslām.
Locītavas dobums- tā ir sprauga, ko ierobežo locītavu virsmas un sinoviālā membrāna, kas hermētiski izolēta no locītavu apņemošajiem audiem. Spiediens locītavas dobumā ir negatīvs, kas palīdz tuvināt locītavu virsmas.
Sinoviālais šķidrums(sinovija) ir sinoviālās membrānas un locītavu skrimšļa apmaiņas produkts. Tas ir dzidrs, lipīgs šķidrums, kura sastāvs atgādina asins plazmu. Tas aizpilda locītavas dobumu, mitrina un ieeļļo kaulu locītavu virsmas, kas samazina berzi starp tām un veicina to labāku saķeri.
Kaulu locītavu virsmas pārklāts ar skrimšļiem. Pateicoties locītavu skrimšļa klātbūtnei, locītavu virsmas ir gludākas, kas veicina labāku slīdēšanu, un skrimšļa elastība mīkstina iespējamos triecienus kustību laikā.
Locītavu virsmas pēc formas salīdzina ar ģeometriskām figūrām un tiek uzskatītas par virsmām, kas iegūtas, pagriežot taisnu vai izliektu līniju ap parasto asi. Pagriežot taisnu līniju ap paralēlu asi, tiek iegūts cilindrs, un, pagriežot izliektu līniju, atkarībā no izliekuma formas veidojas lode, elipse vai bloks utt izšķir locītavu virsmas, sfēriskus, elipsoidālus, cilindriskus, blokveida, seglu, plakanus un citus savienojumus (29. att.). Daudzās locītavās viena locītavu virsma ir veidota kā galva, bet otra ir veidota kā ligzda. Kustību amplitūda locītavā ir atkarīga no galvas velves un ligzdas velves garuma atšķirības: jo lielāka atšķirība, jo lielāks ir kustību diapazons. Viena otrai atbilstošas locītavu virsmas sauc par kongruentām.
Dažās locītavās papildus galvenajiem elementiem ir arī papildu: locītavu lūpas, locītavu diski un meniski, locītavu saites.
Locītavu labrums sastāv no skrimšļiem, atrodas loka veidā ap locītavas dobumu, tādējādi palielinot tā izmēru. Plecu un gūžas locītavās ir labrums.
Locītavu diski Un meniski izgatavots no šķiedru skrimšļiem. Atrodas sinoviālās membrānas dublēšanās vietā, tie iekļūst locītavas dobumā. Locītavu disks sadala locītavas dobumu divās daļās, kas nesazinās viena ar otru; Menisks pilnībā neatdala locītavas dobumu. Gar to ārējo apkārtmēru diski un meniski ir sapludināti ar kapsulas šķiedru membrānu. Disks atrodas temporomandibulārajā locītavā, un menisks ir ceļa locītavā. Pateicoties locītavu diskam, mainās kustības apjoms un virziens locītavā.
Locītavu saites ir sadalīti intrakapsulārā un ekstrakapsulārā. Intrakapsulāras saites, kas pārklātas ar sinoviālo membrānu, atrodas locītavas iekšpusē un ir piestiprinātas pie locītavu kauliem. Ekstrakapsulārās saites stiprina locītavas kapsulu. Tajā pašā laikā tie ietekmē kustību raksturu locītavā: veicina kaula kustību noteiktā virzienā un var ierobežot kustību apjomu. Papildus saitēm locītavu stiprināšanā ir iesaistīti muskuļi.
Locītavu saitēs un kapsulās atrodas liels skaits jutīgu nervu galu (proprioreceptoru), kas uztver kairinājumus, ko izraisa saišu un kapsulu spriedzes izmaiņas locītavas kustības laikā.
Lai noteiktu kustību raksturu locītavās, tiek novilktas trīs savstarpēji perpendikulāras asis: frontālā, sagitālā un vertikālā. Ap frontālo asi tiek veikta fleksija (flexio) un pagarināšana (extensio), ap sagitālo asi - nolaupīšana (abductio) un addukcija (adductio), bet ap vertikālo asi - rotācija (rotatio). Dažās locītavās iespējama arī apļveida kustība (circumductio), kurā kauls raksturo konusu.
Atkarībā no asu skaita, ap kurām var notikt kustība, locītavas tiek iedalītas vieniālos, divaksiālos un trīsaksiālos. Vienasu savienojumi ietver cilindriskus un bloka formas, biaksiālie savienojumi ietver elipsoidālus un seglu formas, un trīsaksi savienojumi ietver sfēriskus savienojumus. Triaksiālajās locītavās, kā likums, ir iespējams liels kustību diapazons.
Plakanām locītavām ir raksturīga zema mobilitāte, kas ir slīdoša. Plakano locītavu locītavas virsmas tiek uzskatītas par bumbiņas segmentiem ar lielu rādiusu.
Atkarībā no locītavu kaulu skaita locītavas tiek iedalītas vienkāršajās, kurās ir savienoti divi kauli, un sarežģītajās, kurās ir savienoti vairāk nekā divi kauli. Locītavas, kas ir anatomiski atdalītas viena no otras, bet kurās kustības var notikt tikai vienlaicīgi, sauc par kombinētām. Šādu locītavu piemērs ir divas temporomandibulārās locītavas.
